金屬與酸和水的反應(yīng)教學(xué)案例

金屬與酸和水的反應(yīng)教學(xué)案例 應(yīng)縣四中 白桂盛 一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù) 從教學(xué)的角度講，學(xué)習(xí)理論有三個(gè)明顯的組成部分：描述在某一領(lǐng)域能力基礎(chǔ)上的知識(shí)結(jié)構(gòu)和技能的專業(yè)知識(shí)理論；解釋學(xué)習(xí)過(guò)程和如何達(dá)到的獲得理論；描述為了引出這些過(guò)程所需要的恰當(dāng)、有效的教學(xué)方法和教學(xué)策略的干預(yù)理論。教學(xué)一個(gè)很重要的目的就是能促進(jìn)學(xué)生有效的學(xué)習(xí)，結(jié)合教學(xué)理論和教學(xué)的目的，本節(jié)課是對(duì)開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境與提高化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)效性進(jìn)行的一次實(shí)踐研究，核心內(nèi)容是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，學(xué)案為主線，實(shí)驗(yàn)為載體，應(yīng)縣四中“337學(xué)案導(dǎo)學(xué)法”為理論依據(jù)進(jìn)行的開(kāi)放性教學(xué)實(shí)踐。2、 教學(xué)內(nèi)容分析新課標(biāo)對(duì)本課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)作了比較準(zhǔn)確的描述，要求學(xué)生掌握鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，反應(yīng)方程式的書寫，鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)方程式，進(jìn)而理解金屬活動(dòng)順序表的應(yīng)用。3、 學(xué)生情況分析知識(shí)基礎(chǔ)：通過(guò)復(fù)習(xí)初中鋅與稀硫酸的反應(yīng)，學(xué)生已經(jīng)掌握了金屬元素的單質(zhì)能夠和酸反應(yīng)，那么排在氫前面的金屬能不能和水反應(yīng)呢？在老師的點(diǎn)撥下，學(xué)生應(yīng)該能夠?qū)⑩c與水反應(yīng)的情況猜想出來(lái)。實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)：由于在前幾節(jié)做了不少實(shí)驗(yàn)，所以本節(jié)課的金屬鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)操作上沒(méi)有什么問(wèn)題，加之教師的指導(dǎo)完成動(dòng)手完全可以。 四、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì) 1、知識(shí)與技能目標(biāo)： （1）了解金屬鈉與水的反應(yīng)，會(huì)解釋鈉與水反應(yīng)的各種現(xiàn)象（2）設(shè)計(jì)鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，了解鐵與水蒸氣的反應(yīng)（3）掌握有關(guān)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并 完成一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)。 2、過(guò)程與方法目標(biāo)： （1）通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析結(jié)論（2）通過(guò)動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置圖，能更深刻地理解實(shí)驗(yàn)并發(fā)揮出創(chuàng)新能力 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：（1）發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂(lè)于探索金屬性質(zhì)的奧秘。 （2）體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程的艱辛喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙。 【教學(xué)重點(diǎn)】 鈉與水的反應(yīng)，鐵與水蒸氣的反應(yīng) 【教學(xué)難點(diǎn)】鐵與水蒸氣反應(yīng)裝置圖的設(shè)計(jì) 【教學(xué)準(zhǔn)備】 實(shí)驗(yàn)用品：金屬鈉、蒸餾水、酚酞溶液；燒杯、小刀、鑷子、濾紙 【教學(xué)過(guò)程】 【導(dǎo)入】播放視頻：2012年6月29日16時(shí)10分左右，位于臺(tái)州臨海沿江鎮(zhèn)的臨海市江南藥用化工有限公司一生產(chǎn)車間內(nèi)存放的200公斤金屬鈉起火，大火點(diǎn)燃了生產(chǎn)車間并直沖上三層樓的廠房。蘑菇狀的白煙幾公里外就能看到。這種火災(zāi)不能用水來(lái)滅火，這是為什么呢？那今天這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)鈉等金屬的性質(zhì)來(lái)了解其中的原理。 【板書】二、金屬與酸和水的反應(yīng) 我們已經(jīng)知道，位于金屬活動(dòng)性順序中氫以前的金屬遇到酸時(shí)，能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鹽和氫氣。那么金屬遇到水時(shí)會(huì)如何呢？人們常用金屬器皿來(lái)盛水，也常用鐵、鋁、銅制的水壺來(lái)燒水，說(shuō)明這幾種金屬與熱水是不反應(yīng)的。是不是所有的金屬與水都不反應(yīng)呢？ 【討論】有哪些金屬能與水反應(yīng)？（以鉀、鈣、鈉、鎂、鋁；鋅、鐵、錫、鉛、氫；銅、汞、銀、鉑、金為依據(jù)進(jìn)行推理得出鉀、鈣、鈉、鎂(與熱水反應(yīng))能與水反應(yīng)）現(xiàn)在我們就以鈉和水的反應(yīng)來(lái)演示實(shí)驗(yàn)。 【板書】 實(shí)驗(yàn)3-3 ：鈉與水的反應(yīng) 在燒杯中加一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一小塊鈉投入水中(濾紙吸干表面的煤油用小刀切綠豆大的一粒，其余放回原瓶) 觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 注意觀察：鈉有什么變化？溶液有什么變化？ 有沒(méi)有氣體產(chǎn)生？反應(yīng)是否放出熱量？ 【板書】 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或者分析 鈉 在水面上 鈉的密度比水 鈉 成閃亮的小球 反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn) 小球四處 動(dòng) 生成 推動(dòng)小球游動(dòng) 發(fā)出嘶嘶 聲 反應(yīng) 、有氣體 小球最后 鈉與水反應(yīng)生成Na+ 溶液變紅色 有 物質(zhì)生成 同學(xué)們仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫上面的表格。之后就本實(shí)驗(yàn)展開(kāi)討論，提出問(wèn)題： 劉超：鈉和水反應(yīng)既然放出氣體，為什么不飛起來(lái)？大家積極展開(kāi)討論，有的說(shuō)是鈉太重，有的說(shuō)被水粘住 教師：放出氣體是朝四周逸散，所以鈉四處游動(dòng)而不飛起來(lái)。 楊名星：鈉熔化了為什么是小球，而不是其他形狀？同學(xué)們各抒己見(jiàn)，討論氣氛熱烈，我從雨滴落下的形狀，重力的作用等方面加以解釋 。付培瑞、閆瑞佳、李文廣等等提出各種各樣的問(wèn)題，大家注意力特別集中，發(fā)言積極，把課堂氣氛推向高潮。 我順勢(shì)提出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式如何寫？從反應(yīng)物的價(jià)態(tài)，產(chǎn)物的性質(zhì)等方面考慮，同學(xué)們很快寫出：2Na+2H2O=2NaOH+H2 這是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，鈉失去一個(gè)電子化合價(jià)升高被氧化得到氧化產(chǎn)物氫氧化鈉，水分子中的氫得到一個(gè)電子化合價(jià)降低被還原得到還原產(chǎn)物氫氣?，F(xiàn)在請(qǐng)兩位同學(xué)分別來(lái)標(biāo)一下電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目并且寫出離子方程式（給出正確的答案講評(píng)和鼓勵(lì)）【合作探究】 【探究一】實(shí)驗(yàn)中少量的金屬鈉為何保存在煤油中？（討論一分鐘） 鈉容易與空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)，所以應(yīng)將金屬鈉與空氣隔絕；又因?yàn)殁c的密度比煤油的大，且鈉不與煤油反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)室中少量的鈉需保存在煤油中。 【探究二】（1）Na與NaCl溶液能不能反應(yīng)？（能與溶液中的水反應(yīng)）Na與鹽酸能不能反應(yīng)？是先與酸反應(yīng)還是先與水反應(yīng)？（能反應(yīng)，先與酸反應(yīng)再與水反應(yīng)）將一小粒金屬鈉投入CuSO4溶液中，會(huì)不會(huì)反應(yīng)? 會(huì)不會(huì)置換出金屬銅呢?（會(huì)反應(yīng)；不會(huì)置換出金屬銅）好，現(xiàn)在我們就再來(lái)討論前面發(fā)生的火災(zāi)。它的燃燒物是金屬鈉，所以不能用水來(lái)滅火，而且鈉燃燒的產(chǎn)物是過(guò)氧化鈉和氧化鈉，其中的過(guò)氧化鈉又能與水反應(yīng)生成氧氣助燃使燃燒更劇烈?！究茖W(xué)探究】鐵能不能與冷水，熱水反應(yīng)？與水蒸氣呢？活動(dòng)用品：3支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、 導(dǎo)管、酒精噴燈等。活動(dòng)內(nèi)容：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，使還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)。思考問(wèn)題： 1.該裝置應(yīng)包括哪幾個(gè)部分？ 2.高溫條件下進(jìn)行反應(yīng)，如何實(shí)現(xiàn)？ 3.生成的氣體如何收集和檢驗(yàn)？（討論五分鐘）現(xiàn)在同學(xué)們都討論出自己的裝置了吧？有誰(shuí)愿意上來(lái)到黑板上畫出來(lái)，讓大家來(lái)分析一下？問(wèn)題答案:1.制水蒸氣裝置、反應(yīng)裝置、收集氣體裝置2.用酒精噴燈加熱3.生成的氣體是氫氣不與水反應(yīng)，用向下排水法收集（結(jié)合同學(xué)的圖進(jìn)行分析） 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅熱的鐵粉與水蒸氣反應(yīng)放出氣體，導(dǎo)管口冒出大量氣泡，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，反應(yīng)后試管中固體仍是黑色。 反應(yīng)方程式：3Fe + 4H2O（g） = Fe3O4 + 4H2（